CN112135928A - 氢系统 - Google Patents

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Abstract

一种氢系统，具备：包含水电解单元的水电解装置；将由水电解装置生成的含氢气体升压的电化学式氢泵；将由水电解装置生成的含氢气体向电化学式氢泵供给的气体流路；以及供第1热介质流动的第1流路，第1热介质是将水电解单元的废热回收了的液体。电化学式氢泵能够与回收了水电解单元的废热后的第1热介质进行热交换。

Description

氢系统
技术领域
本公开涉及氢系统。
背景技术
近年来，煤和石油等化石燃料的枯竭或二氧化碳导致的全球温室化成为问题。因此，以抑制化石燃料依赖的能源社会为目标正积极研究着对策。作为这样的对策之一，提出了引入以下的氢系统的氢社会。即，氢系统中，通过电解水而生成氢。然后，通过压缩生成了的氢(气体)来将其储藏在氢罐中，通过燃料电池系统将储存的氢转换为电，以满足电力需求。该氢系统主要由电解水的水电解装置、压缩生成了的氢的电化学式氢泵、以及将氢转换为电的燃料电池系统等设备系统构成。
作为上述氢系统的一例，提出了将使用由可再生资源获得的电力生成的氢有效用于燃料电池的燃料的发电系统(例如参照非专利文献1)。该发电系统能够实现住宅、大楼等的消耗电力的自给自足，而不依赖于现有的系统电力。
然而，从设在水电解堆的阳极与阴极之间的电解质中的、质子传导率的提高和电极催化剂的活性的观点出发，水电解装置在启动时需要设为一定程度的高温。因此，专利文献1中，提出了在水电解堆中的电解中使用的水与冷却燃料电池的热介质之间进行热交换的水电解系统。该水电解系统中，当停止燃料电池并启动水电解系统时，能够通过使热介质与水进行热交换来提高水的温度并加热水电解堆。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2015-166478号公报
非专利文献1：东芝检阅Vol.71No.5(2016)p.30-36
发明内容
但是，以往(专利文献1和非专利文献1中)，对于利用氢系统中的水电解装置与电化学式氢泵之间的热尚未进行充分研究。
本公开作为一例，提供能量效率比以往更高的氢系统。
为了解决上述课题，本公开的氢系统的一方式，具备：包含水电解单元的水电解装置；将由所述水电解装置生成的含氢气体升压的电化学式氢泵；将由所述水电解装置生成的含氢气体向所述电化学式氢泵供给的气体流路；以及供第1热介质流动的第1流路，所述第1热介质是将所述水电解单元的废热回收了的液体，所述电化学式氢泵能够与回收了所述水电解单元的废热后的所述第1热介质进行热交换。
本公开如以上说明那样地构成，发挥能够使能量效率高于以往的效果。
附图说明
图1是示意地表示本公开第1实施方式的氢系统一例的框图。
图2是示意地表示本公开第1实施方式的变形例的氢系统一例的框图。
图3是示意地表示本公开第2实施方式的氢系统一例的框图。
图4是示意地表示本公开第2实施方式的氢系统中的第1热介质的温度控制的结构一例的框图。
图5是示意地表示本公开第3实施方式的氢系统一例的框图。
图6是示意地表示本公开第3实施方式的氢系统中的第1热介质的温度控制的结构一例的框图。
图7是示意地表示本公开第4实施方式的氢系统一例的框图。
图8是示意地表示本公开第4实施方式的氢系统中的第1热介质的温度控制的结构一例的框图。
图9是示意地表示本公开第5实施方式的氢系统一例的框图。
图10是示意地表示本公开第5实施方式的氢系统中的第1热介质的温度控制的结构一例的框图。
图11是示意地表示本公开第6实施方式的氢系统一例的框图。
图12是示意地表示本公开第7实施方式的氢系统中的第1热介质的温度控制的结构一例的框图。
图13是示意地表示本公开第7实施方式的变形例的氢系统中的第1热介质的温度控制的结构一例的框图。
图14是示意地表示本公开第8实施方式的氢系统一例的框图。
图15是示意地表示本公开第8实施方式的氢系统一例的框图。
图16是示意地表示本公开第9实施方式的氢系统中的热介质的温度控制的结构一例的框图。
图17是示意地表示本公开第10实施方式的氢系统一例的框图。
具体实施方式
(得到本公开一方式的原委)
例如利用固体高分子电解质膜(以下称为电解质膜)的电化学式氢泵中，使阳极侧的氢(H2)质子化并经由电解质膜向阴极侧移动。并且，通过在阴极将质子(H+)恢复为氢(H2)，来使氢(H2)高压化。此时，一般而言电解质膜在高温和高加湿条件(例如约60℃)下质子传导率提高，电化学式氢泵的氢压缩动作的效率提高。
因此，使多个膜/电极接合体(MEA)层叠而成的电化学式氢泵堆成为适当地被热源加热的结构，因此，需要向该热源赋予预期的能量。本公开人发现，特别是电化学式氢泵在启动时由热源消耗的能量增加。
另外，如上所述，从提高质子传导率和电极催化剂活性的观点出发，水电解装置在启动时需要达到某种程度的高温。因此，专利文献1中提出了一种水电解系统，其在水电解装置启动时，在水电解堆中的电解所使用的水与冷却燃料电池的热介质(制冷剂)之间进行热交换，将水电解堆加热。
但是，水电解装置中，水电解时因过电压而产生热。因此，从构成水电解装置的水电解堆的水电解效率和耐久性的观点出发，当水电解装置从室温上升到某种温度(例如100℃)时，需要去除从水电解装置产生的热。
因此，本公开人发现，通过从水电解装置回收水电解时产生的废热，并给予电化学式氢泵，由此能够实现能量效率比以往更高的氢系统，从而完成了本公开。也就是说，通过设为将从水电解装置回收的废热给予电化学式氢泵的结构，能够利用该废热作为加热电化学式氢泵堆的热源。另外，作为加热电化学式氢泵堆的热源，例如在设有电加热器的结构的情况下，能够降低通过电加热器给予电化学式氢泵堆的热量。因此，能够抑制由电加热器消耗的能量。
再者，专利文献1所公开的水电解系统中，并未考虑利用这样的水电解装置与电化学式氢泵之间的热。
在此，本公开第1方式的氢系统，具备：包含水电解单元的水电解装置；将由所述水电解装置生成的含氢气体升压的电化学式氢泵；将由所述水电解装置生成的含氢气体向所述电化学式氢泵供给的气体流路；以及供第1热介质流动的第1流路，所述第1热介质是将所述水电解单元的废热回收了的液体，所述电化学式氢泵能够与回收了所述水电解单元的废热后的所述第1热介质进行热交换。
根据上述结构，电化学式氢泵能够与回收了水电解单元的废热后的第1热介质进行热交换，所以能够利用水电解单元的废热来加热电化学式氢泵。因此，氢系统能够比以往提高能量效率。
另外，本公开第2方式的氢系统可以是：在上述第1方式中，所述第1流路被配设成所述第1热介质与所述水电解单元和所述电化学式氢泵分别进行热交换，所述第1热介质在回收了所述水电解单元的废热后与所述电化学式氢泵进行热交换。
根据上述结构，配设有第1流路以使得第1热介质与水电解装置和电化学式氢泵进行热交换，因此能够通过第1热介质从水电解单元中回收废热，并利用回收了的该废热来加热电化学式氢泵。
另外，本公开第3方式的氢系统可以是：在上述第1方式或第2方式中，第1热介质是供给到所述水电解装置的水电解用的液态水。
另外，本公开第4方式的氢系统可以是：在上述第1方式或第2方式中，所述第1热介质是冷却所述水电解单元的冷却液，所述冷却液不同于供给到所述水电解装置的水电解用的液态水。
另外，本公开第5方式的氢系统可以是：在上述第1方式或第2方式中，具备设在所述气体流路的气液分离器，所述第1热介质是由所述气液分离器从含氢气体分离出的液态水，所述第1流路的一端与供所述气液分离器内的液态水积存的储存部连接。
根据上述结构，氢系统中在气体流路设有气液分离器，所以在气液分离器中，从由水电解装置生成的含氢气体中分离出的液态水能够有效地用作第1热介质。
另外，本公开第6方式的氢系统可以是：在上述第2方式～第5方式中的任一项中，具备第1冷却器，所述第1冷却器将回收了所述水电解单元的废热的所述第1热介质在与所述电化学式氢泵进行热交换之前的时间段进行冷却。
根据上述结构，具备第1冷却器，因此能够通过第1冷却器使回收了在水电解单元产生的废热的第1热介质降低到最佳温度。并且，能够在降低到最佳温度的第1热介质与电化学式氢泵之间进行热交换，因此能够防止电化学式氢泵过度升温，同时将电化学式氢泵加热到最佳温度。
另外，本公开第7方式的氢系统可以是：在上述第6方式中，具备当所述电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升时增加所述第1冷却器的冷却量的控制器。
根据上述结构，具备上述控制器(后述的第1控制器10)，因此能够基于从电化学式氢泵接收的温度的上升，通过控制器增加第1冷却器的冷却量。换句话说，能够根据电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升，降低第1热介质的温度。
因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵来说最佳的温度的方式，控制第1热介质的温度。
另外，本公开第8方式的氢系统可以是：在上述第5方式中，具备第2冷却器，所述第2冷却器对在比所述气液分离器靠上游的所述气体流路流动的含氢气体或在所述气液分离器内流动的含氢气体进行冷却。
根据上述结构，氢系统中在气体流路设有气液分离器，所以在气液分离器中，从由水电解装置生成的含氢气体中分离出的液态水能够有效地用作第1热介质。
另外，能够通过第2冷却器，将回收了水电解单元中产生的废热的含氢气体降低到最佳温度。并且，能够在降低到最佳温度的含氢气体与电化学式氢泵之间进行热交换，因此能够防止电化学式氢泵过度升温，同时将电化学式氢泵加热到最佳温度。
另外，本公开第9方式的氢系统可以是：在上述第8方式中，具备当所述电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升时增加所述第2冷却器的冷却量的控制器。
根据上述结构，具备上述控制器(后述的第2控制器12)，因此能够基于从电化学式氢泵接收的温度的上升，通过控制器增加第2冷却器的冷却量。换句话说，能够根据电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升，将含氢气体的温度降低到期望值。
因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵来说最佳的温度的方式，控制含氢气体的温度。
另外，本公开第10方式的氢系统可以是：在上述第1方式～第5方式中的任一项中，具备：将回收了所述水电解单元的废热的第1热介质在与所述电化学式氢泵进行热交换之前的时间段进行冷却的第1冷却器；从所述第1流路分支并经由所述第1冷却器后与所述第1流路汇流的第1支路；以及控制流向所述第1支路的所述第1热介质的流量的第1流量控制器。
根据上述结构，在第1流路流通而未被第1冷却器冷却的第1热介质、与从第1流路分支在第1支路流通并被第1冷却器冷却了的第1热介质，在第1流路汇流。因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵来说最佳的温度的方式，控制第1热介质的温度。
另外，本公开第11方式的氢系统可以是：在上述第10方式中，具备当所述电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升时控制所述第1流量控制器从而增加流向所述第1支路的所述第1热介质的流量的控制器。
根据上述结构，具备上述控制器(后述的第3控制器14)，因此能够根据电化学式氢泵所含的电化学单元的温度的上升，来通过第1流量控制器增加流向第1支路的第1热介质的流量。因此，能够根据电化学式氢泵中的发热量的增加，通过第1冷却器降低第1热介质的温度。因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵来说最佳的温度的方式，控制第1热介质的温度。
另外，本公开第12方式的氢系统可以是：在上述第5方式中，具备：从比所述气液分离器靠上游的所述气体流路分支，在比所述分支的部位靠下游且比所述气液分离器靠上游与所述气体流路汇流的气体支路；对在所述气体支路流动的含氢气体进行冷却的第2冷却器；以及控制流向所述气体支路的含氢气体的流量的气体流量控制器。
根据上述结构，在气体流路流通而未被第2冷却器冷却的含氢气体、与从气体流路分支在气体支路流通并被第2冷却器冷却了的含氢气体，在气体流路汇流。因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵来说最佳的温度的方式，控制含氢气体的温度。
另外，本公开第13方式的氢系统可以是：在上述第12方式中，具备当所述电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升时控制所述气体流量控制器从而增加流向所述气体支路的所述含氢气体的流量的控制器。
根据上述结构，具备控制器(后述的第4控制器17)，因此能够根据电化学式氢泵所含的电化学单元的温度的上升，通过气体流量控制器增加流向气体支路的含氢气体的流量。因此，能够根据电化学式氢泵的发热量的增加，通过第2冷却器降低含氢气体的温度。因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵来说最佳的温度的方式，控制含氢气体的温度。
另外，本公开第14方式的氢系统可以是：在上述第2方式～第5方式中的任一项中，具备：从第1流路分支并返回所述水电解装置的回流路；控制第1热介质向所述回流路的流量的回流量控制器；以及控制所述回流量控制器的控制器。
根据上述结构，具备上述控制器(后述的第5控制器20)，因此能够根据电化学式氢泵和水电解装置的使用状态，通过回流量控制器适当地增减流向回流路的第1热介质的流量。
另外，本公开第15方式的氢系统可以是：在上述第14方式中，在所述水电解装置执行水电解的过程中、且所述电化学式氢泵启动之前，所述控制器控制所述回流量控制器，使在所述回流路流动的第1热介质的流量大于在比所述回流路的分支部位靠下游的所述第1流路流动的第1热介质的流量。
根据上述结构，在水电解装置执行水电解的过程中、且电化学式氢泵启动之前，通过回流量控制器，使流向回流路的第1热介质的流量大于在比回流路的分支部位靠下游的第1流路流动的第1热介质的流量，由此抑制对电化学式氢泵的无效的供热。
另外，本公开第16方式的氢系统可以是：在上述第14方式或第15方式中，在所述水电解装置执行水电解的过程中、且所述电化学式氢泵启动时，所述控制器控制所述回流量控制器，使在比所述回流路的分支部位靠下游的所述第1流路流动的第1热介质的流量大于在所述回流路流动的第1热介质的流量。
根据上述结构，在水电解装置执行水电解的过程中且电化学式氢泵启动时，通过回流量控制器，使在比回流路的分支部位靠下游的第1流路流动的第1热介质的流量大于流向回流路的第1热介质的流量，由此容易利用水电解单元的废热来加热电化学式氢泵。
另外，本公开第17方式的氢系统可以是：在上述第14方式或第15方式中，在所述电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升时，所述控制器控制所述回流量控制器，增加在所述回流路流动的第1热介质的流量。
根据上述结构，通过根据电化学式氢泵的发热量的增加，增加流向回流路的第1热介质的流量，由此能够降低比回流路分支的部位靠下游的第1流路流动的第1热介质的电化学式氢泵的加热量。因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵来说最佳的温度的方式，控制流入电化学式氢泵的第1热介质的流量。
另外，本公开第18方式的氢系统可以是：在上述第14方式～第17方式中的任一项中，具备对在所述回流路流动的第1热介质进行冷却的第3冷却器。
根据上述结构，当第1热介质在回流路流动时，能够通过第3冷却器适当地冷却第1热介质，所以能够通过在回流路流动的第1热介质的温度控制，来适当地维持水电解装置的温度。
另外，本公开第19方式的氢系统可以是：在上述第14方式～第17方式中的任一项中，具备将回收了所述水电解单元的废热的所述第1热介质在与所述电化学式氢泵进行热交换之前的时间段进行冷却的第1冷却器，所述回流路从比所述第1冷却器靠下游的所述第1流路分支。
根据上述结构，当第1热介质在比回流路的分支部位靠上游的第1流路流动时，能够通过第1冷却器适当地冷却第1热介质。因此，能够根据电化学式氢泵中的发热量的增加，来增加第1冷却器的冷却量，由此降低第1热介质的温度。因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵来说最佳的温度的方式，控制第1热介质的温度。
另外，本公开第20方式的氢系统可以是：在上述第6方式中，所述第1冷却器是存储从所述第1热介质回收的热的第1蓄热器。
根据上述结构，能够将通过第1热介质从水电解装置回收的废热存储到第1蓄热器中，所以能够根据需要适时地在氢系统利用来自第1蓄热器的热。
另外，本公开第21方式的氢系统可以是：在上述第1方式～第5方式中的任一项中，具备向所述第1流路输送所述第1热介质的第1输送器，在所述电化学式氢泵启动时使所述第1输送器开始工作。
根据上述结构，具备第1输送器，因此能够配合于电化学式氢泵的启动在第1流路中流通第1热介质。因此，在电化学式氢泵启动时，能够利用回收了水电解单元的废热的第1热介质的热，将电化学式氢泵加热到最佳温度。
另外，本公开第22方式的氢系统可以是：在上述第1方式中，具备：所述第1热介质与作为液体的第2热介质进行热交换的热交换器；以及供在所述热交换器进行热交换之后与所述电化学式氢泵进行热交换的第2热介质流动的第2流路。
根据上述结构，具备第2流路，因此能够经由第2热介质将通过第1热介质从水电解装置回收的一部分废热提供给电化学式氢泵。因此，能够利用水电解单元的废热来加热电化学式氢泵，在氢系统中能够比以往提高能量效率。
另外，本公开第23方式的氢系统可以是：在上述第22方式中，所述热交换器是存储所述第2热介质的第2蓄热器。
根据上述结构，能够将回收了水电解单元的废热的第2热介质存储在第2蓄热器中，所以通过使第2热介质循环，能够根据需要适时地将第2蓄热器内的第2热介质所具有的热用于电化学式氢泵的加热。
另外，本公开第24方式的氢系统可以是：在上述第22方式中，所述热交换器是存储第3热介质的第3蓄热器，所述第1流路和所述第2流路与所述第3热介质进行热交换。
根据上述结构，能够将回收了水电解单元的废热的第3热介质存储在第3蓄热器中，所以通过使第3热介质循环，能够根据需要适时地将第3蓄热器内的第3热介质所具有的热用于电化学式氢泵的加热。
另外，本公开第25方式的氢系统可以是：在上述第22方式～第24方式中的任一项中，具备：设在所述第2流路且输送所述第2热介质的第2输送器；以及在所述电化学式氢泵启动时使所述第2输送器开始工作的控制器。
根据上述结构，具备第2输送器和控制器(后述的第6控制器25)，因此能够配合于电化学式氢泵的启动在第2流路中流通第2热介质。因此，在电化学式氢泵启动时，第2热介质能够利用与第1热介质的热交换得到的热来加热以使电化学式氢泵成为最佳温度。因此，能够使电化学式氢泵的温度上升到在电化学式氢泵的升压操作时能够高效运转的温度。
另外，本公开第26方式的氢系统可以是：在上述第22方式～第25方式中的任一项中，具备：使所述第1热介质绕过所述热交换器的旁通流路；控制在所述旁通流路流动的所述第1热介质的流量的第2流量控制器；以及当所述电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升时控制所述第2流量控制器，使在所述旁通流路流动的所述第1热介质的流量增加的控制器。
根据上述结构，具备旁通流路和第2流量控制器，因此能够通过调整在旁通流路流动的第1热介质的流量来调整第1热介质所具有的热量。另外，具备控制器(后述的第6控制器25)，因此能够根据电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升，通过第2流量控制器增加在旁通流路流过的第1热介质的流量。也就是说，能够根据电化学式氢泵的温度上升，降低第2热介质经由热交换器从第1热介质得到的热量。
因此，能够以变为能够高效运转电化学式氢泵的温度的方式，加热电化学式氢泵。
另外，本公开第27方式的氢系统可以是：在上述第1方式～第26方式中的任一项中，具备设在气体流路上且存储含氢气体的罐。
根据上述结构，通过将由水电解装置生成的含氢气体存储到罐中，能够根据需要适时地将含氢气体供给到电化学式氢泵。
另外，本公开第28方式的氢系统可以是：在上述第1方式～第27方式中的任一项中，具备在所述电化学式氢泵的下游的气体流路设置的燃料电池。
根据上述结构，能够使用来自电化学式氢泵的含氢气体，根据需要适时地由燃料电池发电。
以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。再者，以下所有附图中，有时对相同或对应的构成构件附带相同参考标记，并省略其说明。
[第1实施方式]
首先，参照图1说明本公开第1实施方式的氢系统100。图1是示意地表示本公开第1实施方式的氢系统100的一例的框图。图1中，用实线箭头表示构成氢系统100的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质)的流动，并用虚线箭头表示由水电解装置1电解水而产生的含氢气体的流动。再者，省略了由水电解装置1电解的水的流动。
如图1所示，氢系统100具备：包含水电解单元的水电解装置1、电化学式氢泵3、使将水电解单元的废热回收了的液体的第1热介质流动的第1流路5、以及将由水电解装置1生成的含氢气体供给到电化学式氢泵3的气体流路6。
水电解装置1具备由多枚水电解单元层叠而构成的水电解堆2。水电解堆2是通过从电压施加器(未图示)施加预定电压以上的电压来电解从系统外部供给的水，由阴极产生含氢气体并由阳极产生含氧气体的设备。再者，在水电解装置1中实施的水电解技术没有特别限定，例如可以例示碱水电解、固体高分子水电解或高温水电解等。水电解堆2通过气体流路6将在阴极产生的含氢气体供给到电化学式氢泵3。
电化学式氢泵3是对由水电解装置1生成的含氢气体进行升压的设备。电化学式氢泵3具备由多枚电化学单元层叠而构成的电化学式氢泵堆4。例如，电化学式氢泵3可以是电解质膜的电化学式升压器。该情况下，电化学式氢泵堆4通过从电压施加器(未图示)施加电压，将从水电解堆2供给的含氢气体的氢(H2)质子化，并使其从阳极通过电解质向阴极移动，将质子(H+)在阴极氢(H2)化，由此将含氢气体压缩从而高压化。
再者，与电池、太阳能电池、燃料电池等直流电源连接时，电压施加器具备DC/DC转换器，与商用电源等交流电源连接时，电压施加器具备AC/DC转换器。另外，电压施加器可以是例如电力型电源，其能够调整施加到阳极与阴极之间的电压、在阳极与阴极之间流动的电流，以使得供给到电化学式氢泵3的电力成为预定的设定值。
第1流路5是用于将水电解装置1中的水电解单元的废热回收的第1热介质流动的流路。本公开第1实施方式的氢系统100中，第1流路5被配设成第1热介质与水电解装置1中的水电解堆2和电化学式氢泵3中的电化学式氢泵堆4分别进行热交换。并且，在第1流路5流通的第1热介质在将水电解装置1中的水电解单元的废热回收之后，与电化学式氢泵3中的电化学式氢泵堆4进行热交换，从而加热电化学式氢泵堆4。
再者，第1热介质与电化学式氢泵堆4的热交换例如可以使第1热介质在电化学式氢泵堆4的单元之间流动，在第1热介质与电化学式氢泵堆4之间直接进行。另外，也可以是经由与第1热介质不同的热介质，使第1热介质与电化学式氢泵堆4间接地热交换的结构。
第1热介质由第1输送器7输送，在第1流路5内流通。第1输送器7可以是例如质量流量控制器、升压器等控制流体流量的设备，在对第1热介质提供初压的结构的情况下，可以是流量调整阀。第1热介质可以是供给到水电解装置1的水电解用液态水，也可以是不同于该水电解的水的液体。例如，第1热介质是冷却水电解单元的冷却液，冷却液可以是与供给到水电解装置1的水电解用液态水不同的液体。作为这样的冷却液，可以举出例如水。
再者，为了回收水电解单元的废热，将第1热介质向水电解堆2输送的时机，可以设为在水电解堆2中实施水电解而使水电解堆2上升到预定温度的时机。另外，回收了废热的第1热介质与电化学式氢泵堆4进行热交换的时机，例如可以设为电化学式氢泵3启动时。该情况下，在电化学式氢泵3启动时，使第1输送器7开始动作。由此，能够配合电化学式氢泵3的启动，在第1流路5中流通第1热介质。因此，在电化学式氢泵3启动时，能够利用回收了水电解单元的废热的第1热介质的热，将电化学式氢泵3加热为最佳温度。
再者，回收了废热的第1热介质与电化学式氢泵堆4进行热交换的时机并不一定限定于电化学式氢泵3的启动时。例如，也可以是从电化学式氢泵3的启动前使回收了废热的第1热介质与电化学式氢泵堆4进行热交换，从启动前加热电化学式氢泵堆4的结构。
如上所述，由于成为与水电解堆2进行热交换而能够使回收了废热后的第1热介质与电化学式氢泵堆4进行热交换的结构，因此能够利用水电解单元的废热来加热电化学式氢泵堆4。因此，在氢系统100中，能够比以往更加提高能量效率。
[第1实施方式的变形例]
接着，参照图2对本公开第1实施方式的变形例进行说明。图2是示意地表示本公开第1实施方式的变形例的氢系统100A的一例的框图。
本变形例的氢系统100A在第1实施方式的氢系统100的结构中还具备气液分离器8。具体而言，气液分离器8设在气体流路6中。
第1热介质是通过气液分离器8从含氢气体中分离出的液态水，第1流路5的一端与积存气液分离器8内的液态水的储存部8A连接。也就是说，第1热介质是与水电解单元进行热交换，回收在水电解单元产生的废热的含氢气体中的液态水和水蒸气。然后，回收了废热的第1热介质在连接气液分离器8与电化学式氢泵3的第1流路5流通。
如上所述，由于氢系统100A在气体流路6设有气液分离器8，因此，在气液分离器8中，从由水电解装置1生成的含氢气体中分离出的液态水能够有效地用作第1热介质。
除了上述特征以外，本变形例的氢系统100A可以与第1实施方式的氢系统相同。
[第2实施方式]
接着，参照图3对本公开第2实施方式进行说明。图3是示意地表示本公开第2实施方式的氢系统101的一例的框图。图3中，用实线箭头表示构成氢系统101的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质)的流动，并用虚线箭头表示由水电解装置1电解水而产生的含氢气体的流动。另外，省略了由水电解装置1电解的水的流动。
第2实施方式的氢系统101在第1实施方式的氢系统100的结构中还具备冷却器9。具体而言，氢系统101中，在第1流路5上具备冷却器9，冷却器9在回收了水电解单元的废热的第1热介质与电化学式氢泵3进行热交换之前的时间段对该第1热介质进行冷却。作为冷却器9，可以例示例如辐射器(散热器)或冷凝器，但不限定于此。例如，冷却器9可以是能够存储从第1热介质回收的热的蓄热器。于是，能够将通过第1热介质从水电解装置回收的废热存储在蓄热器中，因此，能够根据需要适时地在氢系统101中利用来自蓄热器的热。作为这样的蓄热器，可以举出例如具备构成第1流路5的配管的贮水罐等。也就是说，通过向贮水罐内的水提供在该配管流通的第1热介质的热来冷却第1热介质。
第1热介质与水电解堆2进行热交换，回收在水电解单元产生的废热。然后，回收了废热的第1热介质在连接水电解装置1与电化学式氢泵3的第1流路5流通，并在通过设在第1流路5的冷却器9时被冷却。
然而，电化学式氢泵3随着压缩氢的压力的上升，在构成电化学式氢泵堆4的电化学单元中产生的过电压也变大。因此，随着压缩氢气的压力上升，电化学式氢泵堆4的温度上升。在此，当电化学式氢泵3过度升温时，会出现电化学式氢泵堆4的阴极侧变干从而阻碍质子移动的问题。
这样在电化学式氢泵3中，温度随着压缩氢的压力上升而上升，而在水电解装置1产生的废热的热量是恒定的。因此，需要根据需要降低第1热介质具有的热量，从而抑制用于通过与该第1热介质的热交换来加热电化学式氢泵3的热量。
第2实施方式的氢系统101中，具备冷却器9，因此能够通过冷却器9使回收了由水电解单元产生的废热的第1热介质降低到最佳温度。并且，由于能够在降低至最佳温度的第1热介质与电化学式氢泵3之间进行热交换，因此能够防止电化学式氢泵3过度升温，同时将电化学式氢泵3加热成为最佳温度。
接着，参照图4对第1热介质的温度控制进行说明。图4是示意地表示本公开第2实施方式的氢系统101中的第1热介质的温度控制的结构一例的框图。如图4所示，氢系统101在图3所示结构中还具备控制冷却器9的冷却量的第1控制器10(控制器)。再者，在图4中，与图3同样地，用实线箭头表示构成氢系统101的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质)的流动，并用虚线箭头表示由水电解装置1电解水而产生的含氢气体的流动。再者，省略了由水电解装置1电解的水的流动。另外，对于表示电化学式氢泵3所含的电化学单元温度的信号和向冷却器9发送的控制信号的流动，用细虚线箭头表示。再者，本例中，作为检测温度的检测器的一例，使用了温度检测器60，但不限定于此。检测电化学单元温度的检测器可以如上述温度检测器60那样是直接检测电化学单元温度的检测器，也可以是检测与电化学单元温度相关的参数的检测器。作为检测与电化学单元温度相关的参数的检测器，例如可以是检测电化学式氢泵3的升压值的检测器。
当电化学式氢泵3所含的电化学单元的温度上升时，第1控制器10控制冷却器9以增加冷却器9的冷却量。第1控制器10具备运算处理部和存储控制程序的存储部。作为运算处理部，例如可以例示MPU、CPU等。作为存储部，例如可以例示存储器等。第1控制器10可以由进行集中控制的单个控制器构成，也可以由彼此协同进行分散控制的多个控制器构成。
再者，例如，当由温度检测器60测量电化学单元的温度的情况下，第1控制器10可以接收该温度作为从温度检测器60发送的信号(例如电压)。并且，当判定为温度上升时，第1控制器10向冷却器9发送控制信号从而控制冷却器9的冷却量。
另外，与电化学单元的温度相关的上述升压值是被电化学式氢泵3升压了的氢的压力值的信息，第1控制器10能够得到该升压值例如作为从测量升压了的氢的压力值的检测器发送的信号(例如电压)。并且，当判定为升压值上升时，第1控制器10向冷却器9发送控制信号从而控制冷却器9的冷却量。
这样，第2实施方式的氢系统101中，能够基于从电化学式氢泵3接收的温度的上升，由第1控制器10增加冷却器9的冷却量。换句话说，能够根据电化学式氢泵3所含的电化学单元的温度上升，降低第1热介质的温度。
因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵3来说最佳的温度的方式，控制第1热介质的温度。
除了上述特征以外，本实施方式的氢系统101可以与第1实施方式或第1实施方式的变形例的氢系统相同。
[第3实施方式]
接着，参照图5对本公开第3实施方式进行说明。图5是示意地表示本公开第3实施方式的氢系统102的一例的框图。图5中，用实线箭头表示构成氢系统102的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质)的流动，并用虚线箭头表示由水电解装置1电解水而产生的含氢气体的流动。再者，省略了由水电解装置1电解的水的流动。
第3实施方式的氢系统102在第1实施方式的变形例的氢系统100A的结构中还具备冷却器11。具体而言，冷却器11是对在比气液分离器8靠上游的气体流路6流动的含氢气体或在气液分离器8内流动的含氢气体进行冷却的装置。再者，图5(图6也相同)中，以对在气液分离器8内流动的含氢气体进行冷却的方式图示了冷却器11，但冷却器11也可以设在比气液分离器8靠上游的气体流路6上。作为冷却器11，可以例示辐射器(散热器)或冷凝器。
第1热介质是通过冷却器11冷却含氢气体，而在气液分离器8从含氢气体中分离出的液态水，第1流路5的一端与气液分离器8内的液态水存储的储存部8A连接。也就是说，第1热介质是通过与水电解单元进行热交换，回收了水电解单元中产生的废热的含氢气体中的液态水和水蒸气。然后，回收了废热的第1热介质在连接气液分离器8和电化学式氢泵3的第1流路5流通。
然而，电化学式氢泵3随着压缩氢的压力上升，在构成电化学式氢泵堆4的电化学单元中产生的过电压也变大。因此，随着压缩氢的压力上升，电化学式氢泵堆4的温度上升。因此，当电化学式氢泵3过度升温时，会出现电化学式氢泵堆4的阴极侧变干从而阻碍质子移动的问题。
这样在电化学式氢泵3中，温度随着压缩氢的压力上升而上升，而在水电解装置1产生的废热的热量是恒定的。因此，需要根据需要降低含氢气体具有的热量，抑制用于通过与该含氢气体的热交换来加热电化学式氢泵3的热量。
因此，氢系统102中具备冷却器11，因此能够将存储在储存部8A的液态水的温度由冷却器11降低到最佳温度。并且，能够在降低到最佳温度的储存部8A所存储的液态水与电化学式氢泵3之间进行热交换，因此能够在防止电化学式氢泵3变得过度升温的同时，将电化学式氢泵3加热到最佳温度。
接着，参照图6对含氢气体的温度控制进行说明。图6是示意地表示本公开第3实施方式的氢系统102中的第1热介质的温度控制的结构一例的框图。如图6所示，氢系统102在图5所示结构中还具备控制冷却器11的冷却量的第2控制器12(控制器)。在图6中，与图5同样地，用实线箭头表示构成氢系统102的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质)的流动，并用虚线箭头表示由水电解装置1电解水而产生的含氢气体的流动。再者，省略了由水电解装置1电解的水的流动。另外，对于表示电化学式氢泵3所含的电化学单元的温度的信号和向冷却器11发送的控制信号的流动，用细虚线箭头表示。再者，本例中，作为检测温度的检测器的一例，使用了温度检测器60，但不限定于此。检测电化学单元的温度的检测器可以是如上述温度检测器60那样直接检测电化学单元温度的检测器，也可以是检测与电化学单元温度相关的参数的检测器。作为检测与电化学单元温度相关的参数的检测器，例如可以是检测电化学式氢泵3的升压值的检测器。
当电化学式氢泵3所含的电化学单元的温度上升时，第2控制器12控制冷却器11以增加冷却器11的冷却量。第2控制器12具备运算处理部和存储控制程序的存储部。作为运算处理部，例如可以例示MPU、CPU等。作为存储部，例如可以例示存储器等。第2控制器12可以由进行集中控制的单个控制器构成，也可以由彼此协同进行分散控制的多个控制器构成。
再者，例如当由温度检测器60测量电化学单元的温度的情况下，第2控制器12可以接收该温度作为从温度检测器60发送的信号(例如电压)。并且，当判定为温度上升时，第2控制器12向冷却器11发送控制信号从而控制冷却器11的冷却量。
另外，与电化学单元温度相关的上述升压值是被电化学式氢泵3升压了的氢的压力值的信息，第2控制器12能够得到该升压值例如作为从测量升压了的氢的压力值的检测器发送的信号(例如电压)。并且，当判定为升压值上升时，第2控制器12向冷却器11发送控制信号从而控制冷却器11的冷却量。
这样在第3实施方式的氢系统102中，能够基于从电化学式氢泵3接收的温度上升来由第2控制器12增加冷却器11的冷却量。换句话说，能够根据电化学式氢泵3所含的电化学单元的温度上升来降低含氢气体的温度。
因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵3来说最佳的温度的方式，控制含氢气体的温度。
除了上述特征以外，本实施方式的氢系统102可以与第1实施方式、第1实施方式的变形例和第2实施方式中任一者的氢系统相同。
[第4实施方式]
接着，参照图7对本公开第4实施方式进行说明。图7是示意地表示本公开第4实施方式的氢系统103的一例的框图。图7中，用实线箭头表示构成氢系统103的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质)的流动，并用虚线箭头表示由水电解装置1电解水而产生的含氢气体的流动。再者，省略了由水电解装置1电解的水的流动。
第4实施方式的氢系统103在第2实施方式的氢系统101的结构中，还具备：第1流量控制器13；第1热介质流动的第1流路5；以及从第1流路5分支并经由冷却器9，然后再次与第1流路5汇流的第1支路16。
第1流量控制器13控制流向第1支路16的第1热介质的流量。只要第1流量控制器13能够控制流向第1支路16的第1热介质的流量，就可以是任何结构。作为第1流量控制器13，可以例示具备三通阀、二通阀的组合、针阀、质量流量控制器或升压器等的流量控制装置。
例如，第1流量控制器13可以是在第1流路5与第1支路16分支的分支部上设置的、能够控制第1热介质的分流比的流量控制设备。
另外，例如第1流量控制器13可以是设在第1支路16上、以及比上述分支部靠下游且比第1支路16与第1流路5汇流的汇流部靠上游的第1流路5上之中的任一者或两者的、能够控制第1热介质的流量的控制设备。
再者，冷却器9与第2实施方式的氢系统101相同，因此省略详细说明。
第1热介质与水电解堆2进行热交换，回收在水电解单元产生的废热。然后，回收了废热的第1热介质在连接水电解装置1与电化学式氢泵3的第1流路5流通，利用设在第1流路5的第1流量控制器13将第1热介质的部分或全部流量从第1流路5向第1支路16分流，流入设在第1支路16的冷却器9。另一方面，没有向第1支路16分流的第1热介质直接在第1流路5流通，并流向电化学式氢泵3。
流入冷却器9的第1热介质的一部分或全部量被冷却器9冷却，再次向第1流路5汇流。由此，第1流路5中，例如，当第1热介质的一部分流入冷却器9的情况下，被冷却器9冷却的第1热介质与未被冷却的第1热介质混合，向电化学式氢泵3供给成为期望温度的第1热介质。
这样，成为在第1流路5流通而没有被冷却器9冷却的第1热介质、与从第1流路5分支在第1支路16流通从而被冷却器9冷却了的第1热介质在第1流路5汇流的结构。因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵3来说最佳的温度的方式，控制第1热介质的温度。
如上所述被温度控制了的第1热介质在第1流路5流通并流向电化学式氢泵3。因此，能够在被控制为最佳温度的第1热介质与电化学式氢泵3之间进行热交换。
接着，参照图8对第1热介质的温度控制进行说明。图8是示意地表示本公开第4实施方式的氢系统103中的第1热介质的温度控制的结构一例的框图。氢系统103在上述图7所示结构中还具备第3控制器14(控制器)，第3控制器14控制第1流量控制器13以调整流向第1支路16的第1热介质的流量。在图8中，与图7同样地用实线箭头表示构成氢系统103的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质)的流动，并用虚线箭头表示通过水电解装置1电解水而产生的含氢气体的流动。再者，省略了由水电解装置1电解的水的流动。另外，对于表示电化学式氢泵3所含的电化学单元温度的信号和向冷却器9发送的控制信号的流动，用细虚线箭头表示。再者，本例中，作为检测温度的检测器的一例，使用了温度检测器60，但不限定于此。检测电化学单元温度的检测器可以是如上述温度检测器60那样直接检测电化学单元温度的检测器，也可以是检测与电化学单元温度相关的参数的检测器。作为检测与电化学单元温度相关的参数的检测器，例如可以是检测电化学式氢泵3的升压值的检测器。
当电化学式氢泵3所含的电化学单元的温度上升时，第3控制器14控制第1流量控制器13，以增加流向第1支路16的第1热介质的流量。第3控制器14具备运算处理部和存储控制程序的存储部。作为运算处理部，例如可以例示MPU、CPU等。作为存储部，例如可以例示存储器等。第3控制器14可以由进行集中控制的单个控制器构成，也可以由彼此协同进行分散控制的多个控制器构成。
再者，例如当由温度检测器60测量电化学单元的温度的情况下，第3控制器14能够接收该温度作为从温度检测器60发送的信号(例如电压)。并且，当判定为温度上升时，第3控制器14向第1流量控制器13发送控制信号，控制第1流量控制器13以增加流向第1支路16的第1热介质的流量。
另外，与电化学单元温度相关的上述升压值是被电化学式氢泵3升压了的氢的压力值的信息，第3控制器14能够将该升压值作为例如从测量升压了的氢的压力值的检测器发送的信号(例如电压)接收。并且，当判定为升压值上升时，第3控制器14向第1流量控制器13发送控制信号，控制第1流量控制器13以增加流向第1支路16的第1热介质的流量。
这样，第4实施方式的氢系统103中，基于从电化学式氢泵3接收的温度，第3控制器14通过第1流量控制器13控制流向第1支路16的第1热介质的流量。因此，能够根据电化学式氢泵3的发热量增加，通过冷却器9降低第1热介质的温度。因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵3来说最佳的温度的方式，控制第1热介质的温度。
然而，也可以不具备第1流量控制器13，而将在第1支路16流通的第1热介质的流量设为恒定。该结构的情况下，发热量随着电化学式氢泵3的温度上升而增加时，为了将该电化学式氢泵3的温度维持在预定的最佳温度，需要增加冷却器9的冷却量。因此，该结构中，需要形成能够调整冷却器9的冷却量的结构，冷却器9的结构变复杂。
另一方面，第4实施方式的氢系统103中，第3控制器14能够控制第1流量控制器13从而增加流向第1支路16的第1热介质的流量。因此，能够在不变更冷却器9的冷却量的情况下，以变为高效运转电化学式氢泵3的最佳温度的方式，控制第1热介质的温度。
除了上述特征以外，本实施方式的氢系统103可以与第1实施方式、第1实施方式的变形例、第2实施方式和第3实施方式中任一者的氢系统相同。例如，图7和图8中，在气体流路6未设置气液分离器，但是在第4实施方式的氢系统103的结构中也可以进一步具备气液分离器。
[第5实施方式]
接着，参照图9对本公开第5实施方式进行说明。图9是示意地表示本公开第5实施方式的氢系统104的一例的框图。图9中，用实线箭头表示构成氢系统104的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质)的流动，并用虚线箭头表示由水电解装置1电解水而产生的含氢气体的流动。再者，省略了由水电解装置1电解的水的流动。
第5实施方式的氢系统104在第1实施方式的变形例的氢系统101A的结构中还具备气体流量控制器32、气体支路30和冷却器31。具体而言，气体支路30是从比气液分离器8靠上游的气体流路6分支，并在比分支出的部位靠下游且比气液分离器8靠上游与气体流路6汇流的路径。冷却器31是对在气体支路30流动的含氢气体进行冷却的装置。作为冷却器31，例如可以例示辐射器(散热器)或冷凝器。
气体流量控制器32是控制流向气体支路30的含氢气体流量的装置。只要气体流量控制器32能够控制流向气体支路30的含氢气体流量，就可以为任何结构。作为气体流量控制器32，可以例示具备三通阀、二通阀的组合、针阀、质量流量控制器或升压器等的流量控制装置。
再者，气体流量控制器32的详细示例与第4实施方式的第1流量控制器13相同，因此省略说明。
第1热介质是通过冷却器31冷却含氢气体而通过气液分离器8从含氢气体中分离出的液态水，第1流路5的一端与气液分离器8内的液态水存储的储存部8A连接。也就是说，第1热介质是与水电解单元进行热交换，回收了在水电解单元产生的废热的含氢气体中的液态水和水蒸气。然后，回收了废热的第1热介质在连接气液分离器8与电化学式氢泵3的第1流路5流通。
然而，电化学式氢泵3随着压缩氢的压力上升，在构成电化学式氢泵堆4的电化学单元中产生的过电压也变大。因此，随着压缩氢的压力上升，电化学式氢泵堆4的温度上升。在此，当电化学式氢泵3过度升温时，会出现电化学式氢泵堆4的阴极侧变干从而阻碍质子移动的问题。
这样在电化学式氢泵3中，温度随着压缩氢的压力上升而上升，而在水电解装置1产生的废热的热量是恒定的。因此，需要根据需要降低含氢气体具有的热量，抑制用于通过与含氢气体的热交换来加热电化学式氢泵3的热量。
因此，氢系统104中，具备冷却器31，因此能够使储存部8A所存储的液态水的温度通过冷却器31降低到最佳温度。并且，由于能够在降低到最佳温度的液态水与电化学式氢泵3之间进行热交换，因此能够在防止电化学式氢泵3过度升温的同时，将电化学式氢泵3加热到最佳温度。
接着，参照图10对于含氢气体的温度控制进行说明。图10是示意地表示本公开第5实施方式的氢系统104中的第1热介质的温度控制的结构一例的框图。如图10所示，氢系统104在图9所示结构中，还具备控制气体流量控制器32的第4控制器17(控制器)。在图10中，与图9同样地，用实线箭头表示构成氢系统104的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质)的流动，并用虚线箭头表示由水电解装置1电解水而产生的含氢气体的流动。再者，省略了由水电解装置1电解的水的流动。另外，对于表示电化学式氢泵3所含的电化学单元温度的信号和向冷却器31发送的控制信号的流动，用细虚线箭头表示。再者，本例中，作为检测温度的检测器的一例，使用了温度检测器60，但不限定于此。检测电化学单元温度的检测器可以是如上述温度检测器60那样直接检测电化学单元温度的检测器，也可以是检测与电化学单元温度相关的参数的检测器。作为检测与电化学单元温度相关的参数的检测器，例如可以是检测电化学式氢泵3的升压值的检测器。
当电化学式氢泵3所含的电化学单元的温度上升时，第4控制器17控制气体流量控制器32，以增加流向气体支路30的含氢气体的流量。第4控制器17具备运算处理部和存储控制程序的存储部。作为运算处理部，例如可以例示MPU、CPU等。作为存储部，例如可以例示存储器等。第4控制器17可以由进行集中控制的单个控制器构成，也可以由彼此协同进行分散控制的多个控制器构成。
再者，例如当由温度检测器60测量电化学单元的温度的情况下，第4控制器17可以接收该温度作为从温度检测器60发送的信号(例如电压)。当判定为温度上升时，第4控制器17向气体流量控制器32发送控制信号，控制气体流量控制器32以增加流向气体支路30的含氢气体的流量。
另外，与电化学单元温度相关的上述升压值是被电化学式氢泵3升压了的氢的压力值的信息，第4控制器17能够得到该升压值作为例如从测量升压了的氢的压力值的检测器发送的信号(例如电压)。并且，当判定为升压值上升时，第4控制器17向气体流量控制器32发送控制信号，控制气体流量控制器32以增加流向气体支路30的含氢气体的流量。
这样在第5实施方式的氢系统104中，基于从电化学式氢泵3接收的温度的上升，第4控制器17通过气体流量控制器32控制流向气体支路30的含氢气体的流量。因此，能够根据电化学式氢泵3的发热量的增加，由冷却器31降低含氢气体的温度。因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵3来说最佳的温度的方式，控制含氢气体的温度。
然而，也可以不具备气体流量控制器32，将在气体支路30流通的含氢气体的流量设为恒定。该结构的情况下，发热量随着电化学式氢泵3的温度上升而增加时，为了将该电化学式氢泵3的温度维持在预定的最佳温度，需要增加冷却器31的冷却量。因此，这样的结构中，需要能够调整冷却器31的冷却量，冷却器31的结构变复杂。
另一方面，第5实施方式的氢系统104中，第4控制器17能够控制气体流量控制器32从而增加流向气体支路30的含氢气体的流量。因此，能够在不变更冷却器31的冷却量的情况下，以变为高效运转电化学式氢泵3的最佳温度的方式，控制含氢气体的温度。
除了上述特征以外，本实施方式的氢系统104可以与第1实施方式、第1实施方式的变形例、第2实施方式、第3实施方式和第4实施方式中任一者的氢系统相同。
[第6实施方式]
接着，参照图11对于本公开第6实施方式进行说明。图11是示意地表示本公开第6实施方式的氢系统105的一例的框图。图11中，用实线箭头表示构成氢系统105的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质)的流动，并用虚线箭头表示由水电解装置1电解水而产生的含氢气体的流动。再者，省略了由水电解装置1电解的水的流动。
第6实施方式的氢系统105在第1实施方式的氢系统100的结构中，还具备回流路18、回流量控制器19和第5控制器20(控制器)。回流路18是从第1流路5分支并返回水电解装置1的流路。回流量控制器19是控制第1热介质向回流路18的流量的装置。只要回流量控制器19能够控制第1热介质向回流路18的流量，就可以是任何结构。作为回流量控制器19，可以例示具备三通阀、二通阀的组合、针阀、质量流量控制器或升压器等的流量控制设备。
再者，回流量控制器19的详细例示与第4实施方式的第1流量控制器13相同，因此省略说明。
第1热介质与水电解堆2进行热交换，回收在水电解单元产生的废热。然后，回收了废热的第1热介质在连接水电解装置1与电化学式氢泵3的第1流路5流通，利用设在第1流路5的回流量控制器19，将第1热介质的一部分或全部流量从第1流路5向回流路18分流，并返回到水电解装置1。另一方面，没有向回流路18分流的第1热介质直接在第1流路5流通并流向电化学式氢泵3。
第5控制器20控制回流量控制器19。例如，当水电解装置1执行水电解的过程中、并且电化学式氢泵3启动前，第5控制器20控制回流量控制器19，以使得在回流路18流动的第1热介质的流量，大于在比回流路18的分支部位靠下游的第1流路5流动的第1热介质的流量。另外，例如当水电解装置1执行水电解的过程中、并且电化学式氢泵3启动时，第5控制器20控制回流量控制器19，以使得在比回流路18的分支部位靠下游的第1流路5流动的第1热介质的流量，大于在回流路18流动第1热介质的流量。此外，例如电化学式氢泵3所含的电化学单元的温度上升时，第5控制器20控制回流量控制器19以增加流向回流路18的第1热介质的流量。
第5控制器20具备运算处理部和存储控制程序的存储部。作为运算处理部，例如可以例示MPU、CPU等。作为存储部，例如可以例示存储器等。第5控制器20可以由进行集中控制的单个控制器构成，也可以由彼此协同进行分散控制的多个控制器构成。
这样在第6实施方式的氢系统105中具备第5控制器20，因此，能够根据电化学式氢泵3和水电解装置1的使用状态，通过回流量控制器19适当地增减流向回流路18的第1热介质的流量。例如在水电解装置1执行水电解的过程中、并且电化学式氢泵3启动前，通过回流量控制器19使流向回流路18的第1热介质的流量大于在比回流路18的分支部位靠下游的第1流路5流动的第1热介质的流量，由此抑制对电化学式氢泵3的无效的供热。
另外，例如当水电解装置1在执行水电解的过程中、且电化学式氢泵3启动后，通过回流量控制器19使在比回流路18的分支部位靠下游的第1流路5流动的第1热介质的流量，大于流向回流路18的第1热介质的流量，由此容易利用水电解单元的废热来加热电化学式氢泵3。
此外，通过根据电化学式氢泵3的发热量的增加，增加流向回流路18的第1热介质的流量，由此能够降低在比回流路18分支的部位靠下游的第1流路5流动的第1热介质的电化学式氢泵3的加热量。因此，能够控制流入到电化学式氢泵3的第1热介质的流量，以能够变为对于高效运转电化学式氢泵3来说最佳的温度。
除了上述特征以外，本实施方式的氢系统105可以与第1实施方式、第1实施方式的变形例、第2实施方式、第3实施方式、第4实施方式和第5实施方式中任一者的氢系统相同。例如，图11中，在气体流路6未设置气液分离器，但在第6实施方式的氢系统105的结构中可以进一步具备气液分离器。
[第7实施方式]
接着，参照图12对于本公开第7实施方式进行说明。图12是示意地表示本公开第7实施方式的氢系统106中的第1热介质的温度控制的结构一例的框图。图12中，用实线箭头表示构成氢系统106的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质)的流动，并用虚线箭头表示由水电解装置1电解水而产生的含氢气体的流动。再者，省略了由水电解装置1电解的水的流动。另外，对于表示电化学式氢泵3所含的电化学单元温度的信号和向回流量控制器19发送的控制信号的流动，用细虚线箭头表示。再者，本例中，作为检测温度的检测器的一例，使用了温度检测器60，但不限定于此。检测电化学单元温度的检测器可以是如上述温度检测器60那样直接检测电化学单元的温度的检测器，也可以是检测与电化学单元温度相关的参数的检测器。作为检测与电化学单元温度相关的参数的检测器，例如可以是检测电化学式氢泵3的升压值的检测器。
第7实施方式的氢系统106在第6实施方式的氢系统105的结构中还具备冷却器41。具体而言，冷却器41是对在回流路18流动的第1热介质进行冷却的装置。作为冷却器41，可以例示例如辐射器(散热器)或冷凝器。
第1热介质与水电解堆2进行热交换，回收在水电解单元产生的废热。然后，回收了废热的第1热介质在连接水电解装置1与电化学式氢泵3的第1流路5流通，利用设在第1流路5的回流量控制器19，将第1热介质的一部分流量从第1流路5向回流路18分流，并流入到设在回流路18的冷却器41中。另一方面，没有向回流路18分流的第1热介质直接在第1流路5流通并流向电化学式氢泵3。再者，分流到回流路18的第1热介质被冷却器41冷却，回到水电解装置1之后，再次在第1流路5流通。
这样在本实施方式的氢系统106中，当第1热介质在回流路18流动时，能够通过冷却器41适当冷却第1热介质，所以能够通过在回流路18流动的第1热介质的温度控制来适当地维持水电解装置1的温度。另外，在比回流路18与第1流路5分支的分支部靠下游的第1流路5流动的第1热介质与电化学式氢泵3进行热交换，所以能够通过该第1热介质的流量适当地控制电化学式氢泵3的温度。
接着，参照图12对于第1热介质的温度控制进行说明。
当电化学式氢泵3所含的电化学单元的温度上升时，第5控制器20控制回流量控制器19以增加流向回流路18的第1热介质的流量。
第5控制器20具备运算处理部和存储控制程序的存储部。作为运算处理部，例如可以例示MPU、CPU等。作为存储部，例如可以例示存储器等。第5控制器20可以由进行集中控制的单个控制器构成，也可以由彼此协同进行分散控制的多个控制器构成。
再者，例如当由温度检测器60测量电化学单元的温度的情况下，第5控制器20能够接收该温度作为从温度检测器60发送的信号(例如电压)。并且，当判定为温度上升时，第5控制器20向回流量控制器19发送控制信号，控制回流量控制器19以增加流向回流路18的第1热介质的流量。
另外，与电化学单元温度相关的上述升压值是被电化学式氢泵3升压了的氢的压力值的信息，第5控制器20能够将该升压值作为例如从测量升压了的氢的压力值的检测器发送的信号(例如电压)接收。并且，当判定为升压值上升时，第5控制器20向回流量控制器19发送控制信号，控制回流量控制器19以增加流向回流路18的第1热介质的流量。
这样在第7实施方式的氢系统106中，通过根据电化学式氢泵3中的发热量增加，增加流向回流路18的第1热介质的流量，由此能够降低在比回流路18分支的部位靠下游的第1流路5流动的第1热介质的电化学式氢泵3的加热量。因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵3来说最佳的温度的方式，控制流入到电化学式氢泵3的第1热介质的流量。
除了上述特征以外，本实施方式的氢系统106可以与第1实施方式、第1实施方式的变形例、第2实施方式、第3实施方式、第4实施方式、第5实施方式和第6实施方式中任一者的氢系统相同。例如，图12中，在气体流路6未设置气液分离器，但在第7实施方式的氢系统106的结构中可以进一步具备气液分离器。
[第7实施方式的变形例]
接着，参照图13对于本公开第7实施方式的变形例进行说明。图13是示意地表示本公开第7实施方式的变形例的氢系统106A中的第1热介质的温度控制的结构一例的框图。
第7实施方式的变形例的氢系统106A在第6实施方式的氢系统105的结构中还具备冷却器9。具体而言，回流路18从比冷却器9靠下游第1流路5分支。再者，冷却器9与第2实施方式的氢系统101相同，因此省略详细的说明。
第1热介质与水电解堆2进行热交换，回收在水电解单元产生的废热。然后，回收了废热的第1热介质在连接水电解装置1与电化学式氢泵3的第1流路5流通，并在设在第1流路5的冷却器9通过时被冷却。
另外，利用设在第1流路5的回流量控制器19，将第1热介质的一部分流量从第1流路5向回流路18分流。另一方面，没有向回流路18分流的第1热介质直接在第1流路5流通并流向电化学式氢泵3。
本变形例的氢系统106A中，冷却器9可以兼具冷却器41的功能，冷却器41用于将第7实施方式中说明过的水电解装置1的温度维持在适当温度。
另外，本变形例的氢系统106A中，除了第7实施方式中说明过的在比上述分支部靠下游的第1流路5流动的第1热介质的流量的电化学式氢泵3的温度控制之外，还能够根据电化学式氢泵中的发热量增加来调整冷却器9的冷却量，由此进一步适当地控制电化学式氢泵3的温度。
接着，参照图13对于第1热介质的温度控制进行说明。
当电化学式氢泵3所含的电化学单元温度上升时，第5控制器20控制回流量控制器19以增加流向回流路18的第1热介质的流量。或者，当电化学式氢泵3所含的电化学单元温度上升时，第5控制器20增加冷却器9的冷却量。再者，第5控制器20的结构和控制内容的详情与第7实施方式相同，因此省略说明。
这样在第7实施方式的变形例的氢系统106A中，基于从电化学式氢泵3接收到的温度，第5控制器20通过回流量控制器19控制流向回流路18的第1热介质的流量。具体而言，根据电化学式氢泵3的发热量增加，第1热介质增加流向回流路18的流量，由此降低在比回流路18分支的部位靠下游的第1流路5流动的第1热介质的电化学式氢泵3的加热量。另外，本变形例中的电化学式氢泵3中，当在比回流路18的分支部位靠上游的第1流路5流动时，能够通过冷却器9适当地冷却第1热介质。于是，能够通过根据电化学式氢泵3的发热量增加而增加冷却器9的冷却量，来降低第1热介质的温度。因此，能够以变为对于高效运转电化学式氢泵3来说最佳的温度的方式，控制第1热介质的温度。
除了上述特征以外，本变形例的氢系统106A可以与第1实施方式、第1实施方式的变形例、第2实施方式、第3实施方式、第4实施方式、第5实施方式、第6实施方式和第7实施方式中任一者的氢系统相同。例如图13中，在气体流路6未设置气液分离器，但也可以在第7实施方式的变形例的氢系统106A的结构中进一步具备气液分离器。
[第8实施方式]
接着，参照图14对于本公开第8实施方式进行说明。图14是示意地表示本公开第8实施方式的氢系统107的一例的框图。图14中，用实线箭头表示构成氢系统107的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质和第2热介质)的流动，并用虚线箭头表示由水电解装置1电解水而产生的含氢气体的流动。再者，省略了由水电解装置1电解的水的流动。
第8实施方式的氢系统107配置有第1流路，以使得与水电解装置1热交换的第1热介质循环，还配置第2流路，以使得与第1热介质热交换之后与电化学式氢泵3热交换的第2热介质循环，并且设有液体的第1热介质与液体的第2热介质热交换器22进行热交换的热交换器，这些点与第1实施方式的氢系统不同。
即，第8实施方式的氢系统107具备：水电解装置1；电化学式氢泵3；供回收水电解单元的废热的第1热介质流动的第1流路5；以及供在热交换器22与第1热介质进行热交换之后与电化学式氢泵3热交换的第2热介质流动的第2流路23。第1流路5与第2流路23被配置成第1热介质与第2热介质能够在热交换器22进行热交换。
只要热交换器22能够进行第1热介质与第2热介质的热交换，就可以是任何结构。
例如，构成第1流路5的配管和构成第2流路23的配管可以配置成分别部分地连接，由热传导率高的材质构成两者相接的部分。该情况下，两配管的接触部分构成热交换器22。
另外，热交换器22可以是存储第2热介质的蓄热器。由此，能够将回收了水电解单元的废热的第2热介质存储在蓄热器中，所以通过使第2热介质循环，能够根据需要适时地将蓄热器内的第2热介质具有的热利用于电化学式氢泵3的加热。作为这样的蓄热器，可以举出例如具备构成第1流路5的配管的贮水罐等。也就是说，在该配管流通的第1热介质与贮水罐内的水(第2热介质)在贮水罐中进行热交换。
另外，热交换器22是存储第3热介质的蓄热器，第1流路5和第2流路23可以与第3热介质进行热交换。由此，能够将回收了水电解单元的废热的第3热介质存储在蓄热器中，所以使第2热介质循环，由此能够根据需要适时地将蓄热器内的第3热介质具有的热利用于电化学式氢泵3的加热。作为这样的蓄热器，可以举出例如具备构成第1流路5的配管和构成第2流路23的配管的贮水罐等。也就是说，在前者的配管流动的第1热介质和贮水罐内的水(第3热介质)在贮水罐中热交换。另外，在后者的配管流动的第2热介质和贮水罐内的水(第3热介质)在贮水罐中热交换。
第1热介质与水电解装置1热交换之后，在第1流路5流通，通过热交换器22与第2热介质进行热交换。当热通过与该第2热介质的热交换而被夺取时，第1热介质再次返回到水电解装置1。另一方面，第2热介质以通过与第1热介质的热交换来夺取第1热介质具有的热，并与电化学式氢泵3热交换的方式在第2流路23流动。这样，与第1热介质进行了热交换的第2热介质在第2流路23通过并流向电化学式氢泵3，与电化学式氢泵3热交换。通过该热交换，第2热介质加热电化学式氢泵3以使其上升到预定温度，并且在保有的热被夺取了的状态下，在第2流路23流动，然后循环以与第1热介质进行热交换。
这样在第8实施方式的氢系统107中，能够经由在第2流路23流通的第2热介质，将由第1热介质从水电解装置1回收的一部分废热提供给电化学式氢泵3。
此外，如图15所示，第8实施方式的氢系统108可以在图14所示结构中还具备第2输送器24和第6控制器25(控制器)。图15是示意地表示本公开第8实施方式的氢系统108的一例的框图。再者，在图15中，与图14同样地，用实线箭头表示构成氢系统108的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质和第2热介质)的流动，并用虚线箭头表示由水电解装置1在水的电解中产生的含氢气体的流动。再者，省略了由水电解装置1电解的水的流动。
第2输送器24是设在第2流路23且输送第2热介质的装置。第2输送器24可以是例如控制质量流量控制器、升压器等的流体的流量的装置，在对第2热介质提供初压的结构的情况下，可以是流量调节阀。作为在第2流路23流通的第2热介质，可以例示例如水。
第6控制器25在电化学式氢泵3启动时进行控制以使第2输送器24开始工作。第6控制器25具备运算处理部和存储控制程序的存储部。作为运算处理部，例如可以例示MPU、CPU等。作为存储部，例如可以例示存储器等。第6控制器25可以由进行集中控制的单个控制器构成，也可以由彼此协同进行分散控制的多个控制器构成。
第8实施方式的氢系统108中，由第1输送器7输送的第1热介质从水电解单元回收废热并在第1流路5流通。另一方面，当电化学式氢泵3启动时，第6控制器25使第2输送器24开始工作。由此，由第2输送器24输送的第2热介质在第2流路23流通并促进与第1热介质的热交换。并且，与第1热介质进行了热交换之后的第2热介质在第2流路23流通，并与电化学式氢泵堆4进行热交换。这样，在电化学式氢泵3启动时，能够以成为最佳温度的方式，通过第2热介质加热电化学式氢泵3。
因此，第8实施方式的氢系统108中，在电化学式氢泵3启动时，能够在短时间使电化学式氢泵4的温度上升，直到能够实现高效运转的温度。另外，作为加热该电化学式氢泵堆4的热源，能够利用水电解装置1中的水电解单元的废热。因而，第8实施方式的氢系统108中，能够与以往相比提高能量效率，并且在电化学式氢泵3启动时能够实现高效率运转。
除了上述特征以外，本实施方式的氢系统107和氢系统108可以与第1实施方式、第1实施方式的变形例、第2实施方式、第3实施方式、第4实施方式、第5实施方式和第6实施方式、第7实施方式和第7实施方式的变形例中任一者的氢系统相同。例如图14和图15中，在气体流路6未设置气液分离器，但在第8实施方式的氢系统107和氢系统108的结构中可以进一步具备气液分离器。
[第9实施方式]
接着，参照图16对于本公开第9实施方式进行说明。图16是示意地表示本公开第9实施方式的氢系统109中的热介质的温度控制的结构一例的框图。图16中，用实线箭头表示构成氢系统109的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质和第2热介质)的流动，并用虚线箭头表示由水电解装置1电解水而产生的含氢气体的流动。再者，省略了由水电解装置1电解的水的流动。另外，对于表示电化学式氢泵3所含的电化学单元的温度的信号和向第2流量控制器26发送的控制信号的流动，用细虚线箭头表示。再者，本例中，作为检测温度的检测器的一例，使用了温度检测器60，但不限定于此。检测电化学单元温度的检测器可以是如上述温度检测器60那样直接检测电化学单元温度的检测器，也可以是检测与电化学单元温度相关的参数的检测器。作为检测与电化学单元温度相关的参数的检测器，例如可以是检测电化学式氢泵3的升压值的检测器。
第9实施方式的氢系统109在图14所示第8实施方式的氢系统107的结构中还具备旁通流路27和第2流量控制器26。
旁通流路27是用于使第1热介质绕过(迂回)热交换器22的流路。如图16所示，旁通流路27的一个端部与第2流量控制器26连接，另一个端部与在热交换器22与第2热介质热交换之后的第1热介质流通的第1流路5的部分连接。
第2流量控制器26是控制在旁通流路27流动的第1热介质的流量的设备。只要第2流量控制器26能够控制在旁通流路27流动的第1热介质的流量，就可以是任何结构。作为第2流量控制器26，可以例示具备三通阀、二通阀的组合、针阀、质量流量控制器或升压器等的流量控制装置。
再者，第2流量控制器26的详细例示与第4实施方式的第1流量控制器13相同，因此省略说明。
当电化学式氢泵3所含的电化学单元的温度上升时，第6控制器25控制第2流量控制器26，增加在旁通流路27流动的第1热介质的流量。
第1热介质与水电解堆2进行热交换，回收在水电解单元产生的废热。然后，通过设在第1流路5的第2流量控制器26来控制回收了废热的第1热介质，以使得第1热介质的一部分或全部流量在设在第1流路5上的热交换器22流通。
另外，在热交换器22流通的第1热介质以外的剩余第1热介质被第2流量控制器26控制以在旁通流路27流动，再次与在第1流路5流通的第1热介质汇流。这样，在热交换器22与第2热介质热交换之后的第1热介质与未进行热交换的第1热介质混合。
热交换器22中，在第1流路5流动的第1热介质和在与电化学式氢泵3热交换的第2流路23流动的第2热介质之间进行热交换。这样在热交换器22中，与第1热介质进行热交换，得到第1热介质具有的一部分热之后，第2热介质与电化学式氢泵3进行热交换。由此，第2热介质能够利用从第1热介质得到的热来加热电化学式氢泵3。
另外，第6控制器25接收电化学式氢泵3所含的电化学单元的温度，判定为温度上升时，控制第2流量控制器26，增加在旁通流路27流动的第1热介质的流量。由此，在第1流路5流通并流向热交换器22的第1热介质的流量减少，因此能够降低第2热介质通过与第1热介质的热交换而得到的热量。
如上所述，第9实施方式的氢系统109中，能够根据电化学式氢泵3所含的电化学单元的温度上升，通过第2流量控制器26增加在旁通流路27流动的第1热介质的流量。也就是说，能够根据电化学式氢泵3的温度上升，降低第2热介质经由热交换器22从第1热介质得到的热量。
因此，能够以成为能够高效运转的温度的方式，加热电化学式氢泵3。
除了上述特征以外，本实施方式的氢系统109可以与第1实施方式、第1实施方式的变形例、第2实施方式、第3实施方式、第4实施方式、第5实施方式、第6实施方式、第7实施方式、第7实施方式的变形例和第8实施方式中任一者的氢系统相同。例如图16中，在气体流路6未设置气液分离器，但在第9实施方式的氢系统109的结构中可以进一步具备气液分离器。
[第10实施方式]
接着，参照图17对于本公开第10实施方式进行说明。图17是示意地表示本公开第10实施方式的氢系统110的一例的框图。图17中，用实线箭头表示构成氢系统110的水电解装置1与电化学式氢泵3之间的热介质(第1热介质)的流动，并用虚线箭头表示由水电解装置1电解水而产生的含氢气体的流动。再者，省略了由水电解装置1电解的水的流动。
第10实施方式的氢系统110在第1实施方式的氢系统100的结构中还具备罐50和燃料电池51。
罐50设在气体流路6上，是用于存储由水电解装置1生成的含氢气体的装置。另外，燃料电池51设在电化学式氢泵3的下游的气体流路。
如上所述，通过将由水电解装置1生成的含氢气体存储到罐50中，能够根据需要适时地向电化学式氢泵3供给含氢气体。并且，使用来自电化学式氢泵3的含氢气体，能够根据需要适时地利用燃料电池51发电。
例如在白天等，使用在太阳能发电系统得到的电力中没有使用于住宅电力的剩余电力，将由水电解装置1生成的含氢气体存储在罐50中，并且在夜间，使用该含氢气体利用燃料电池51发电，由此能够构建不依赖于现有系统电力的系统。
除了上述特征以外，本实施方式的氢系统109可以与第1实施方式、第1实施方式的变形例、第2实施方式、第3实施方式、第4实施方式、第5实施方式、第6实施方式、第7实施方式、第7实施方式的变形例、第8实施方式和第9实施方式中任一者的氢系统相同。
再者，只要不彼此排斥对方，第1实施方式、第1实施方式的变形例、第2实施方式、第3实施方式、第4实施方式、第5实施方式、第6实施方式、第7实施方式、第7实施方式的变形例、第8实施方式、第9实施方式和第10实施方式也可以彼此组合。
另外，本公开不限定于上述实施方式，能够在其技术思想的范围内进行各种变更。例如图14、图15和图16中，可以在第1流路5或第2流路23中将图中所示第1热介质或第2热介质的流动方向设为反向。也就是说，对于本领域技术人员来说，显然能够根据上述说明进行本公开的许多改良和其它实施方式。因此，上述说明应仅被解释为例示，且是出于教导本领域技术人员的目的提供实施本公开的最佳方式。能够实质性地变更其结构和/或功能的详情而不会脱离本公开的精神。
产业上的可利用性
本公开的氢系统可以在由电解水的水电解装置、压缩生成了的氢的电化学式氢泵和将氢转换为电的燃料电池系统构成的系统中利用。
附图标记说明
1：水电解装置
2：水电解堆
3：电化学式氢泵
4：电化学式氢泵堆
5：第1流路
6：气体流路
7：第1输送器
8：气液分离器
8A：储存部
9：冷却器
10：第1控制器
11：冷却器
12：第2控制器
13：第1流量控制器
14：第3控制器
16：第1支路
17：第4控制器
18：回流路
19：回流量控制器
20：第5控制器
22：热交换器
23：第2流路
24：第2输送器
25：第6控制器
26：第2流量控制器
27：旁通流路
30：气体支路
31：冷却器
32：气体流量控制器
41：冷却器
50：罐
51：燃料电池
60：温度检测器
100：氢系统
100A：氢系统
101：氢系统
101A：氢系统
102：氢系统
103：氢系统
104：氢系统
105：氢系统
106：氢系统
106A：氢系统
106A：氢系统
107：氢系统
108：氢系统
109：氢系统
110：氢系统

Claims (28)

1.一种氢系统，具备：
包含水电解单元的水电解装置；
将由所述水电解装置生成的含氢气体升压的电化学式氢泵；
将由所述水电解装置生成的含氢气体向所述电化学式氢泵供给的气体流路；以及
供第1热介质流动的第1流路，所述第1热介质是将所述水电解单元的废热回收了的液体，
所述电化学式氢泵能够与回收了所述水电解单元的废热后的所述第1热介质进行热交换。
2.根据权利要求1所述的氢系统，所述第1流路被配设成所述第1热介质与所述水电解单元和所述电化学式氢泵分别进行热交换，所述第1热介质在回收了所述水电解单元的废热后与所述电化学式氢泵进行热交换。
3.根据权利要求1或2所述的氢系统，所述第1热介质是供给到所述水电解装置的水电解用的液态水。
4.根据权利要求1或2所述的氢系统，所述第1热介质是冷却所述水电解单元的冷却液，所述冷却液不同于供给到所述水电解装置的水电解用的液态水。
5.根据权利要求1或2所述的氢系统，具备设在所述气体流路的气液分离器，所述第1热介质是由所述气液分离器从含氢气体分离出的液态水，所述第1流路的一端与供所述气液分离器内的液态水积存的储存部连接。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的氢系统，具备第1冷却器，所述第1冷却器将回收了所述水电解单元的废热的所述第1热介质在与所述电化学式氢泵进行热交换之前的时间段进行冷却。
7.根据权利要求6所述的氢系统，具备当所述电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升时增加所述第1冷却器的冷却量的控制器。
8.根据权利要求5所述的氢系统，具备第2冷却器，所述第2冷却器对在比所述气液分离器靠上游的所述气体流路流动的含氢气体或在所述气液分离器内流动的含氢气体进行冷却。
9.根据权利要求8所述的氢系统，具备当所述电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升时增加所述第2冷却器的冷却量的控制器。
10.根据权利要求1～5中任一项所述的氢系统，具备：
将回收了所述水电解单元的废热的所述第1热介质在与所述电化学式氢泵进行热交换之前的时间段进行冷却的第1冷却器；
从所述第1流路分支并经由所述第1冷却器后与所述第1流路汇流的第1支路；以及
控制流向所述第1支路的所述第1热介质的流量的第1流量控制器。
11.根据权利要求10所述的氢系统，具备当所述电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升时控制所述第1流量控制器从而增加流向所述第1支路的所述第1热介质的流量的控制器。
12.根据权利要求5所述的氢系统，具备：
从比所述气液分离器靠上游的所述气体流路分支，在比所述分支的部位靠下游且比所述气液分离器靠上游与所述气体流路汇流的气体支路；
对在所述气体支路流动的含氢气体进行冷却的第2冷却器；以及
控制流向所述气体支路的含氢气体的流量的气体流量控制器。
13.根据权利要求12所述的氢系统，具备当所述电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升时控制所述气体流量控制器从而增加流向所述气体支路的所述含氢气体的流量的控制器。
14.根据权利要求2～5中任一项所述的氢系统，具备：
从第1流路分支并返回所述水电解装置的回流路；
控制第1热介质向所述回流路的流量的回流量控制器；以及
控制所述回流量控制器的控制器。
15.根据权利要求14所述的氢系统，在所述水电解装置执行水电解的过程中、且所述电化学式氢泵启动之前，所述控制器控制所述回流量控制器，使在所述回流路流动的第1热介质的流量大于在比所述回流路的分支部位靠下游的所述第1流路流动的第1热介质的流量。
16.根据权利要求14或15所述的氢系统，在所述水电解装置执行水电解的过程中、且所述电化学式氢泵启动时，所述控制器控制所述回流量控制器，使在比所述回流路的分支部位靠下游的所述第1流路流动的第1热介质的流量大于在所述回流路流动的第1热介质的流量。
17.根据权利要求14或15所述的氢系统，在所述电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升时，所述控制器控制所述回流量控制器，增加在所述回流路流动的第1热介质的流量。
18.根据权利要求14～17中任一项所述的氢系统，具备对在所述回流路流动的第1热介质进行冷却的第3冷却器。
19.根据权利要求14～17中任一项所述的氢系统，具备将回收了所述水电解单元的废热的所述第1热介质在与所述电化学式氢泵进行热交换之前的时间段进行冷却的第1冷却器，所述回流路从比所述第1冷却器靠下游的所述第1流路分支。
20.根据权利要求6所述的氢系统，所述第1冷却器是存储从所述第1热介质回收的热的第1蓄热器。
21.根据权利要求1～5中任一项所述的氢系统，具备向所述第1流路输送所述第1热介质的第1输送器，在所述电化学式氢泵启动时使所述第1输送器开始工作。
22.根据权利要求1所述的氢系统，具备：
所述第1热介质与作为液体的第2热介质进行热交换的热交换器；以及
供在所述热交换器进行热交换之后与所述电化学式氢泵进行热交换的第2热介质流动的第2流路。
23.根据权利要求22所述的氢系统，所述热交换器是存储所述第2热介质的第2蓄热器。
24.根据权利要求22所述的氢系统，所述热交换器是存储第3热介质的第3蓄热器，所述第1流路和所述第2流路与所述第3热介质进行热交换。
25.根据权利要求22～24中任一项所述的氢系统，具备：
设在所述第2流路且输送所述第2热介质的第2输送器；以及
在所述电化学式氢泵启动时使所述第2输送器开始工作的控制器。
26.根据权利要求22～25中任一项所述的氢系统，具备：
使所述第1热介质绕过所述热交换器的旁通流路；
控制在所述旁通流路流动的所述第1热介质的流量的第2流量控制器；以及
当所述电化学式氢泵所含的电化学单元的温度上升时控制所述第2流量控制器，使在所述旁通流路流动的所述第1热介质的流量增加的控制器。
27.根据权利要求1～26中任一项所述的氢系统，具备设在所述气体流路上且存储所述含氢气体的罐。
28.根据权利要求1～27中任一项所述的氢系统，具备在所述电化学式氢泵的下游的气体流路设置的燃料电池。
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